CH628827A5

CH628827A5 - Verfahren und vorrichtung zur ausbildung eines eingusstrichters oder einer verbindungsoeffnung einer giessform, deren formstoff unter unterdruck steht.

Info

Publication number: CH628827A5
Application number: CH527678A
Authority: CH
Inventors: Hideto Tereda; Masanori Yosikawa
Original assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 1977-05-20
Filing date: 1978-05-16
Publication date: 1982-03-31
Also published as: PL206907A1; GB1595858A; PH15967A; JPS53142917A; PL113939B1; DE2820901A1; JPS5720052B2; YU120978A; ZA782894B; RO75762A; YU42927B; US4244418A; CS273151B2; US4167206A; IT1103286B; IT7849439A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung eines Eingusstrichters oder einer Verbindungsöffnung einer Giessform, deren Formstoff unter Unterdruck steht und zur Atmosphäre abgedichtet ist, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bisher war es üblich, bei der Bildung des Eingusstrichters oder der Verbindungsöffnung einer Giessform, deren Formstoff unter Unterdruck steht, unter Verwendung von einem wegschmelzenden oder sich verbrauchenden Modell, eines hölzernen Eingusstrichters oder einer Verbindungsöffnung mit einem Kern, um den eine Kunststoffolie gewickelt ist, oder einem stangenförmigen Ballon zu bilden. Die erste Vorgehensweise hat den Nachteil erhöhter Fertigungskosten, da bei jedem Giessvorgang das teure Modell aus Polystyrol od. dgl. verbraucht wird. Der zweite Versuch ist mit der Schwierigkeit verbunden, dass durch das kräftige Herausziehen der den Eingusstrichter oder die Verbindungsöffnung bildenden Kernstange aus der Giessform nach deren Ausbildung die Gefahr besteht, dass die Giessform wegen der Reibungskraft zwischen Kern und der darum gewickelten Folie beschädigt wird. Weiter ist die Aufgabe der Folie auf den Kern schwierig und erfordert einen erheblichen Zeit- und Arbeits-Auf-wand. Wenn ferner das geschmolzene Metall oder die Schmelze in eine so gebildete Giessform eingegossen wird, hinterlässt die Verbindung zwischen der Folie und einer weiteren über der Giessform gelegten Folie Markierungen an der Oberfläche des Erzeugnisses oder Gussstückes, wobei solche Markierungen das Gussstück fehlerhaft erscheinen lassen. Der dritte Versuch bereitet die Schwierigkeit, die Form des Ballons konstant zu halten, d.h. er kann eine Verformung des Ballons unter dem Druck des Füllmaterials oder aufgrund der einwirkenden Saugkraft eintreten, so dass der Ballon bei Erwärmung leicht reisst.

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber die Schaffung eines Verfahrens zur Ausbildung eines Eingusstrichters oder einer Verbindungsöffnung einer Giessform, deren Formstoff unter Unterdruck steht, sowie eine Vorrichtung zum Ausbilden der Giessform, mit denen die bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen der vorbeschriebenen Art auftretenden Nachteile beseitigt werden und die die Verwendung von einem den Eingusstrichter oder die Verbindungsöffnung bildenden Modell ermöglichen, das billiger ist, sich wiederholt verwenden lässt und eine stabile verformungsfreie Gestalt besitzt.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man ein zum Formen des Eingusstrichters oder der Verbindungsöffnung bestimmtes, erstes Modell auf ein zweites Modell und/

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oder eine Modellplatte legt, eine erste Schutzfolie über die äussere Oberfläche des zweiten Modells und/oder der Modellplatte und dem ersten Modell unter der Wirkung von Unterdruck von der Innenseite des zweiten Modells und/ oder der Modellplatte legt, das erste Modell mit dem zweiten Modell und/oder der Modellplatte mit einem Giessformka-sten zusammenfügt, den sandförmigen Formstoff in den Formkasten einfüllt, eine zweite Schutzfolie über äussere Oberflächen des Formkastens, des eingefüllten Formstoffes und den oberen Bereich des ersten Modells legt, die erste und die zweite Schutzfolie in innige Berührung mit dem Formstoff durch Anlegen eines Unterdruckes im Formstoff bringt, die erste Schutzfolie mit der zweiten Schutzfolie längs des Umfangs einer oberen Fläche des oberen Bereiches des ersten Modells verschweisst, die auf der oberen Fläche des ersten Modells aufliegenden Partien der beiden Schutzfolien längs desselben Umfanges von den übrigen Partien der beiden Schutzfolien abschneidet und das erste Modell von dem zweiten Modell und/oder der Modellplatte abnimmt.

Zweckmässige Weiterausgestaltungen des erfindungsge-mässen Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 9.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, welche gekennzeichnet ist durch eine Einrichtung zum Verschweissen der beiden Schutzfolien längs des Umfangs der oberen Fläche des ersten Modells und zum Abschneiden der auf dieser oberen Fläche aufliegenden Partien der beiden Schutzfolien von den übrigen Partien der beiden Schutzfolien längs desselben Umfanges.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht von einer erfindungsgemäss aufgebauten Vorrichtung,

Fig. 2 eine vergrösserte Seitenansicht von einem wesentlichen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine geschnittene Ansicht längs der Linie III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 eine geschnittene Ansicht von der oberen Hälfte eines Giessformkastens oder eines Oberkastens (durch ausgezogene Linie wiedergegeben) nach Erfindung sowie der unteren Hälfte von einem Giessformkasten oder einem Unterkasten (gestrichelt wiedergegeben) konventioneller Ausführung.

Fig. 1 zeigt einen Rollenförderer 1, der bei der Ansicht nach Fig. 1 in Quer- oder Horizontalrichtung läuft. Auf dem Rollenförderer ist eine Modellplatte 2 mit einem Modell aufgebracht, das sich mit dem Förderer bewegt. Die Modellplatte 2 hat einen hohlen Innenraum und eine konvexe Gestalt und ihr mittlerer Teil steht nach oben vor. Eine recht-eckförmige Ausnehmung 2a ist in der oberen Oberfläche vorgesehen. In der Ausnehmung 2a befindet sich der Bodenbereich von einem länglichen, den Eingusstrichter bildenden Modell 3, das sich längs der Länge des Förderers erstreckt. Das Modell 3 besteht aus einem oberen Element 3a aus magnetischem Material und einem unteren Element 3b aus einem synthetischen Harz. Die Oberflächen der Modellplatte 2 und des Einguss bildenden Modells 3 sind mit einer Schutzschicht 4, z. B. einer dünnen Folie aus synthetischem Harz bedeckt, die durch das geschmolzene Metall wegschmilzt oder verbraucht wird. Die obere Hälfte von einem Formkasten oder ein Oberkasten 5 ist auf der Modellplatte 2 über die Schutzfolie 4 angeordnet und hat darin eingeführte Saugrohre 6, die mit einer nicht gezeigten äusseren Saugquelle in Verbindung stehen. Ein teilchenförmiges Füllmaterial 7 ist in den durch den Oberkasten 5 gebildeten Raum eingegeben. Des weiteren liegt die obere Fläche des Einguss bildenden Modells 3 etwas höher als die obere Fläche des Oberkastens

5, während die obere Fläche von Modell 3 und Oberkasten 5 durch eine weitere Schutzschicht 8 aus einer Kunststoffolie od. dgl. abgedeckt sind.

Zwei torförmige Rahmen 9 sind senkrecht in einander gegenüberliegender Beziehung an gegenüberliegenden Seiten des Rollenförderers 1 angeordnet. Längs der beiden Seiten des Rollenförderers 1 sind auf die oberen Enden der torför-migen Rahmen 9 Schienen 10 mit U-förmigem Querschnitt aufgelegt, die einander zuweisen. Ein längs der Schienen 10 beweglicher Schlitten 12 trägt an gegenüberliegenden Enden Rollen 11, die in die Schienen 10 eingreifen. Ein Zylinder 13 mit einer davon sich nach unten erstreckenden Kolbenstange 14 ist am Schlitten 12 so befestigt, dass er durch dessen zentralen Bereich vertikal ragt. Eine Führungshülse 15 ist parallel zum Zylinder 13 (an der linken Seite in Fig. 1) vorgesehen. Des weiteren steht das Ende der Kolbenstange 14 mit einer im wesentlichen zentralen Stelle von einem oberen Rahmen 16 in Verbindung. Eine senkrechte Führungsstange 17 ist am oberen Rahmen 16 nahe dem Rahmenumfang vorgesehen und wird gleitbar in der Führungshülle 15 aufgenommen, um eine Horizontaldrehung des Rahmens 16 zu verhindern. Des weiteren sind Führungsstangen 18 am oberen Rahmen 16 auf und ab beweglich befestigt und tragen an ihren unteren Enden einen unteren Rahmen 19. In der Mitte der Unterseite des unteren Rahmens 19 ist ein Saugrohr 20 angeordnet, das über einen Schlauch 22 gemäss Fig. 3 mit einer nichtgezeigten Saugquelle in Verbindung steht. Stützen 21 sind bei Betrachtung in Richtung des Förderers 1 am vorderen und hinteren Ende des unteren Rahmens 19 befestigt. Vier Elektromagnete 23 sind an der Unterseite von jeder Stütze 21 befestigt, wobei die unteren Endflächen der Elektromagnete 23 etwas aus dem offenen Ende des Saugrohres 20 vorstehen. Des weiteren sind Stützen 24 bei Betrachtung in Richtung des Förderers 1 an der vorderen und hinteren Endfläche des oberen Rahmens 16 befestigt, und an diesen Stützen 24 sind Führungsstangen 25 aufgehängt. Eine ringförmige Befestigungsplatte 26 ist mit den unteren Enden der Führungsstangen 25 in Horizontalrichtung verbunden und umgibt das Saugrohr 20 und die Stützen 21, wobei zwischen den Stützen 24 und der Befestigungsplatte 26 Druckfedern 27 angeordnet sind, die die Führungsstangen 25 umgeben. Ein wärmeisolierendes Tragelement 28 ist an der Unterseite der Befestigungsplatte 26 angebracht und eine Heizeinrichtung in dem wärmeisolierenden Tragelement 28 eingebaut. Die innere geneigte Fläche 30 der Heizeinrichtung 29 kann mit der oberen Umfangskante des Einguss bildenden Modells 3 in Berührung treten, wenn die Heizeinrichtung 29 ihre unterste Hubstellung annimmt.

Mit 31 in Fig. 4 ist die obere Hälfte von einem Formkasten oder der Oberkasten und mit 32 die untere Hälfte des Formkastens oder der Unterkasten angedeutet, während 33 den Eingusstrichter und 34 den von Oberkasten 31 und Unterkasten 32 gebildeten Raum bezeichnet.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung erläutert.

Fig. 1 zeigt den Zustand, bei dem ein nichtgezeigter Antriebszylinder für den Schlitten betätigt wird, um den mit Rollen versehenen Schlitten 12 nach rechts über den Oberkasten 5 zu bewegen. Nach Beaufschlagung der Heizeinrichtung 29 wird in diesem Zustand der Zylinder 13 betrieben, um den oberen Rahmen 16 und den unteren Rahmen 19 abzusenken. Dann werden die an der untersten Stelle angeordneten Elektromagnete 23 in Berührung mit den die obere Fläche des Einguss bildenden Modells 3 bedeckenden Schutzfolien 4, 8 gebracht und in dieser Stellung angehalten. Die weitere Betätigung des Zylinders 13 bewirkt, dass sich der obere Rahmen 16 längs der Führungsstifte 18 absenkt, bis die innere geneigte Fläche 30 der Heizeinrichtung 29 den

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oberen Umfangskantenbereich 3c des den Einguss bildenden Modells 3 berührt. Die Kraft der Druckfedern 27 wirkt auf die Schutzfolien 4, 8 über die geneigte Fläche 30. Zu diesem Zeitpunkt bleibt die Heizeinrichtung 29 im erhitzten Zustand, so dass die Schutzfolien 4, 8 mittels der geneigten Fläche 30 an der Heizeinrichtung 29 zu einer Schleife längs des oberen Umfangsbereiches 3c miteinander verschweisst werden, während gleichzeitig Bereiche der Schutzfolien 4, 8 längs der geschweissten Schleife weggeschnitten werden. Dann wird der elektrische Strom an die Heizeinrichtung 29 abgeschaltet, während die Elektromagneten 23 erregt werden. Im Anschluss daran wird, wenn sich der Zylinder zur Aufwärtsbewegung des oberen Rahmens 16 zurückgezogen hat, das Einguss bildende Modell 3 von der geneigten Fläche 30 abgenommen und das Einguss bildende Modell 3 von der Modellplatte 2 und der Schutzfolie 4 weggezogen, indem es an den Elektromagneten 23 anhaftet. Das Einguss bildende Modell 3 kann mittels der Elektromagnete 23, wie eingangs erwähnt, leicht weggezogen werden, da das Modell eine konische Gestalt oder einen Verjüngungswinkel gemäss Fig. 1 hat und seine obere Fläche aus einem magnetischen Element 3a gebildet ist.

Im Anschluss daran wird der Oberkasten 31 mit der Modellplatte 2, von dem das Einguss bildende Modell 3 weggezogen worden ist, mittels des Rollenförderers 1 dem nächsten Arbeitsschritt zugeführt, um von der Modellplatte 2 entfernt zu werden. Danach wird der Oberkasten 31 auf den an einer anderen Giessformbildungsstelle geschaffenen Unterkasten 32 aufgesetzt, so dass die in Fig. 4 gezeigte Giessform fertig vorliegt. Es versteht sich, dass die Schutzfolien 4, 8 längs des oberen Umfanges des Eingusstrichters 33 im ver-schweissten Zustand bleiben.

Beim nächstfolgenden Schritt wird eine neue Modellplatte 2 mittels des Rollenförderers 1 zu- oder eingeführt, um unter das von den Elektromagneten 23 gehaltenen Einguss bildende Modell zu gelangen. Dann wird die Kolbenstange aus dem Zylinder 13 ausgefahren, um das Einguss bildende Modell 3 abzusenken und den unteren Bereich des Modells in die in der oberen Fläche der Modellplatte 2 vorgesehene Ausnehmung 2a einzusetzen. Daran anschliessend wird nach Abschalten der Stromzufuhr zu den Elektromagneten 23 eine nichtgezeigte Unterdruckquelle beaufschlagt, um die an der oberen Fläche des Einguss bildenden Modells 3 verbleibenden Schutzfolien 4, 8 über das Saugrohr 20 abzuführen. Wenn sich die Kolbenstange in den Zylinder 13 zurückgezogen hat und der obere Rahmen 16 angehoben wurde, wird der Schlitten 12 aus der Stellung oberhalb der Modellplatte 2 wegbewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird die durch eine nicht gezeigte Heizeinrichtung erwärmte und weich gemachte Schutzfolie 4 über die Oberflächen von Einguss bildendem

Modell 3 und Modellplatte 2 unter Anlegen eines Unterdruckes an den Innenraum der Modellplatte 2 gelegt, so dass die Schutzfolie 4 in inniger Berührung mit den Flächen von Einguss bildendem Modell 3 und Modellplatte 2 kommt. Dann wird der Oberkasten 5 auf die Modellplatte 2 aufgesetzt und das teilchenförmige Füllmaterial 7 in den Raum der Giessform eingegeben. Nach der Bestückung mit dem Füllmaterial 7 wird die Schutzfolie 8 mittels der Unterdruckkraft über die obere Fläche des Oberkastens 5 gelegt. Wenn der Schlitten 12 in eine Stellung über dem Oberkasten 5 bewegt ist, nimmt er den in Fig. 1 gezeigten Zustand wieder ein. Danach wiederholt sich der vorbeschriebene Arbeitsablauf.

Wie beschrieben, dient die Heizeinrichtung 29 zum gleichzeitigen Verschweissen und Abschneiden der Schutzfolien 4, 8, jedoch kann inwärtig der Heizeinrichtung 29 auch eine separate Schneidheizeinrichtung vorgesehen werden, so dass die Heizeinrichtung 29 nur die Verschweissungs-funktion übernimmt. Die elektrische Stromzufuhr zur Heizeinrichtung 29 braucht nicht notwendigerweise jedesmal zur erforderlichen Zeit ein- und ausgeschaltet werden, sondern kann eingeschaltet bleiben. Des weiteren braucht die Einguss bildende Platte 3 oder das Eingussmodell nicht notwendigerweise durch die Anziehungskraft der Elektromagnete 23 angehoben werden, vielmehr kann dies auch durch eine Unterdruckquelle od.dgl. erfolgen. In diesem Fall jedoch sollte der weggeschnittene Bereich der Schutzfolien 4, 8 vor Wegnahme der Einguss bildenden Modellplatte 3 entfernt werden. Des weiteren wurde das erfindungsgemässe Verfahren in Verbindung mit der Bildung eines Eingusstrichters 33 durch das Modell 3 beschrieben. Das Verfahren lässt sich jedoch auch auf die Bildung einer Verbindungsöffnung mittels eines entsprechenden Modells in ähnlicher Weise anwenden, wie bei der Bildung eines Eingusstrichters mittels des Trichters bildenden Modells.

Zusammengefasst werden bei dem vorbeschriebenen er-findungsgemässen Verfahren und der diesbezüglichen Vorrichtung die die obere Fläche von einem Modell zur Bildung eines Eingusstrichters oder einer Verbindungsöffnung bedek-kenden Schutzfolien miteinander verschweisst und längs des Umfangs des Eingusstrichters oder der Verbindungsöffnung abgeschnitten. Danach wird das Modell für den Eingusstrichter oder die Verbindungsöffnung weggezogen, wobei dieses Wegziehen ohne Beschädigung der Giessform automatisch und zwangsmässig vorgenommen werden kann. Des weiteren ist das Modell zur Bildung des Eingusstrichters oder der Verbindungsöffnung preisgünstig, und es kann hierfür eine stabile Ausbildung vorgesehen werden. Dies führt zu wesentlichen Vorteilen auf dem in Rede stehenden technischen Gebiet.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zur Ausbildung eines Eingusstrichters oder einer Verbindungsöffnung einer Giessform, deren Formstoff unter Unterdruck steht und zur Atmosphäre abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass man ein zum Formen des Eingusstrichters oder der Verbindungsöffnung bestimmtes erstes Modell (3) auf ein zweites Modell (2) und/oder eine Modellplatte legt, eine erste Schutzfolie (4) über die äussere Oberfläche des zweiten Modells und/oder der Modellplatte und dem ersten Modell (3) unter der Wirkung von Unterdruck von der Innenseite des zweiten Modells (2) und/oder der Modellplatte legt, das erste Modell (3) mit dem zweiten Modell und/oder der Modellplatte (2) mit einem Giessform-kasten (5) zusammenfügt, den sandformigen Formstoff in den Formkasten (5) einfüllt, eine zweite Schutzfolie (8) über äussere Oberflächen des Formkastens (5), des eingefüllten Formstoffes und den oberen Bereich des ersten Modells (3) legt, die erste und die zweite Schutzfolie in innige Berührung mit dem Formstoff durch Anlegen eines Unterdruckes im Formstoff bringt, die erste Schutzfolie (4) mit der zweiten Schutzfolie (8) längs des Umfangs (3c) einer oberen Fläche des oberen Bereiches des ersten Modells (3) verschweisst, die auf der oberen Fläche des ersten Modells (3) aufliegenden Partien der ersten und der zweiten Schutzfolie längs desselben Umfanges (3c) von den übrigen Partien der beiden Schutzfolien (4, 8) abschneidet und das erste Modell (3) von dem zweiten Modell (2) und/oder der Modellplatte abnimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweissen der beiden Schutzfolien (4, 8) gleichzeitig mit dem Abschneiden erfolgt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweissen der beiden Schutzfolien längs des Umfanges der abgeschnittenen Partien erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schutzfolie (4) mit der zweiten Schutzfolie (8) längs einer schleifenförmigen Linie verschweisst wird, die die abgeschnittenen Partien der beiden Schutzfolien umgibt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die abgeschnittenen Partien von der oberen Fläche durch Saugwirkung entfernt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen der abgeschnittenen Partien durch Saugwirkung im Anschluss an das Anheben des ersten Modells vorgenommen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen der abgeschnittenen Partien durch Saugwirkung vor dem Anheben des ersten Modells vorgenommen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Modell durch Magnetkraft angehoben wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Modell durch Unterdruck angehoben wird.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (29) zum Verschweissen der beiden Schutzfolien (4, 8) längs des Umfangs der oberen Fläche des ersten Modells (3) und zum Abschneiden der auf dieser oberen Fläche aufliegenden Partien der beiden Schutzfolien von den übrigen Partien der beiden Schutzfolien (4, 8) längs desselben Umfanges.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweisseinrichtung eine Heizeinrichtung (29) in Form einer Schleife mit einer Gestalt entsprechend dem Umfang der oberen Fläche des ersten Modells (3) aufweist und gleichzeitig als Schneideinrichtung ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweisseinrichtung eine verschweissende Heizeinrichtung in Form einer Schleife entsprechend dem

Umfang der oberen Fläche des ersten Modells (3) und eine zusätzliche Schneidheizeinrichtung in Form einer Schleife umfasst, die inseitig der Schweissheizeinrichtung angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (20) zum Wegnehmen der abgeschnittenen Partien von der oberen Fläche durch Saugwirkung.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugeinrichtung in der Schweiss- und Schneideinrichtung angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anheben und Absenken der Schweiss- und Schneideinrichtung.